
高(gao)溫合(he)金(jin)是指以鐵(tie)、鎳(nie)、鈷為(wei)(wei)基,能在600℃以上的高(gao)溫下抗氧化、耐腐蝕,并能在一(yi)定(ding)應(ying)力作用下長期(qi)工(gong)作的一(yi)類(lei)金(jin)屬材料,具有(you)優異的高(gao)溫強度(du),良(liang)好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良(liang)好的疲(pi)勞性能、斷裂(lie)韌性等綜(zong)合(he)性能,又被(bei)稱為(wei)(wei)“超合(he)金(jin),”主要應(ying)用于航空、航天、艦船、車輛、工(gong)業燃機和能源領域。
Hastelloy C-276合金中外牌號: 美國UNS:N10276 ,德國DIN: NiMo16Cr15W W-Nr: 2.4819 中國GB/T: NS 334 英國BS: NA 17D 化學成分標號:00Cr16Ni60Mo16W4
(00Cr16Ni60Mo16W4 )Hastelloy C-276 合金于1965年問世,1970年后采用爐外精煉工藝(AOD,VOD)進行生產,以獲得超低碳(C ≤ 0.02% )和高純度的合金內在質量。為了降低0Cr16Ni60Mo16W4合金的焊后和熱成型后晶間腐蝕的敏感性和脆性,克服Hastelloy C合金焊接后或熱成型后尚需要進行固溶處理的嚴重缺點,除降低碳含量(C ≤ 0.02% )外,還降低了合金中的硅含量到≤ 0.08%。降低碳含量可減少合金中的碳化物析出的數量;降低硅含量可減少合金中金屬間相的沉淀數量,從而達到提高合金耐晶間腐蝕性能的目的。與此同時,合金的塑性、韌性和加工成型也有極大的改善。
一、化(hua)學成分(fen)
00Cr16Ni60Mo16W4 合金(jin)化學成分見下表,其特(te)點是低(di)碳、低(di)硅。
| Hastelloy C-276 ( GB NS 334 )合金的化學成分 | ||||||||||||
| 元素名稱 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | W | Fe | Co | V |
| 含量 | ≤0.02 | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.03 | 14.5~16.5 | ≥57 | 15.0~17.0 | 3.0~4.5 | 4.0~7.0 | ≤2.5 | ≤0.035 |
二、耐(nai)蝕性能
1. 全面(mian)腐(fu)蝕
一般情況(kuang)0Cr16Ni60Mo16W4的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)數據對00Cr16Ni60Mo16W4也是適用的(de)(de)。表3-5-26和圖3-5-16~圖3-5-21列出了該合(he)(he)金(jin)本身進(jin)行腐(fu)蝕(shi)試驗所(suo)取得(de)的(de)(de)結(jie)果。顯然,00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金(jin)固溶(rong)態(tai)的(de)(de)耐蝕(shi)特點(dian)與0Cr16Ni60Mo16W4完全一致。因此,前述 0Cr16Ni60Mo16W4 合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)結(jie)果仍可(ke)適用于00Cr16Ni60Mo16W4合(he)(he)金(jin)。



2. 局部腐蝕(shi)
試驗表明,00Cr16Ni60Mo16W4 合金的晶間腐蝕敏感性遠比0Cr16Ni60Mo16W4低。但是,當在600~1150℃敏化或焊后冷卻時,此合金中仍有二次碳化物和一些金屬間相析出,因而在某些介質條件下仍然影響00Cr16Ni60Mo16W4 合金在焊接用途的使用。在5%FeCl3+10%NaCl溶液中,室溫下試驗72h,00Cr16Ni60Mo16W4合金無論是焊態、固溶態,還是焊后熱處理態均無點蝕產生。表3-5-27系在一些介質中,00Cr16Ni60Mo16W4 合金耐點蝕試驗結果。

在10%FeCl3 中進行的縫隙腐蝕試驗結果標準,00Cr16Ni60Mo16W4 耐縫隙腐蝕性能也是較好的。

3. 加速(su)腐蝕試驗(yan)
加速(su)腐蝕(shi)試(shi)驗是(shi)為了迅速(su)確定(ding)(ding) Hastelloy C-276合金(jin)的耐蝕(shi)性(xing)是(shi)否滿足工廠(chang)實(shi)際(ji)腐蝕(shi)環(huan)境的需(xu)要(yao)。加速(su)腐蝕(shi)試(shi)驗所選(xuan)用(yong)(yong)的介質一般要(yao)較實(shi)際(ji)使用(yong)(yong)條件(jian)更加苛刻。對(dui)鎳鉻(ge)鉬型耐蝕(shi)合金(jin)而(er)言,按規定(ding)(ding)要(yao)進行鹽酸(suan)彎曲試(shi)驗和硫酸(suan)鐵(tie)試(shi)驗。
鹽酸彎(wan)曲(qu)試(shi)驗系(xi)10%沸(fei)騰HCI酸中試(shi)驗24小時,然后將試(shi)樣彎(wan)曲(qu)180°。焊接(jie)試(shi)樣則要求垂直于焊縫(feng)方向彎(wan)曲(qu),且彎(wan)曲(qu)中部(bu)位要位于熱(re)影響區。彎(wan)曲(qu)后的試(shi)樣在放大10倍下觀察有無晶(jing)間開裂現象。
硫酸鐵試驗系在50%H2SO4+42g/LFe2(SO4)3沸騰溶液中試驗24h。若有晶間腐蝕存在,則試樣的腐蝕會加速。對于Hastelloy C-276合金,可允許的最高腐蝕速率為1.02mm/月或12.24mm/a。

三(san)、力(li)學(xue)性能
表 3-5-29 系 00Cr16Ni60Mo16W4 合金的室(shi)溫(wen)和高(gao)溫(wen)瞬(shun)時力學(xue)性能(neng)。表 3-5-30 則(ze)系焊接金屬的力學(xue)性能(neng)。 表 3-5-31 和 表 3-5-32 分別(bie)為不同熱(re)處理(li)條件下的低溫(wen)沖擊性能(neng)和室(shi)溫(wen)硬度(du)。


四(si)、物理性能
00Cr16Ni60Mo16W4 合(he)金(jin)的物理性能件下表

五、焊接性(xing)能(neng)
Hastelloy C-276合金焊(han)(han)(han)接(jie)性能(neng)良好,可以采(cai)用(yong)通(tong)用(yong)的焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)進行焊(han)(han)(han)接(jie)無(wu)特殊(shu)困(kun)難。而TIG、MIG和手工電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)則是(shi)最常用(yong)的。但當用(yong)于(yu)(yu)耐蝕用(yong)途(tu)時,不推薦選用(yong)乙炔焊(han)(han)(han)方法(fa)。焊(han)(han)(han)接(jie)過程中要防(fang)止熱(re)輸入(ru)過大,對于(yu)(yu)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)更應特別注意(yi)。
六、冷熱加工及成型性能(neng)
0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)(jin)冷加工(gong)(gong)并無特殊(shu)困難。但是,其熱(re)加工(gong)(gong)則(ze)是鎳基(ji)耐(nai)蝕合金(jin)(jin)中較(jiao)困難的(de)一種。這并不是由于其熱(re)塑性低,而是由于變(bian)形抗力大,加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝控制要求(qiu)嚴格(ge)所(suo)致。圖(tu)3-5-14和圖(tu)3-5-15系(xi)國內對0Cr16Ni60Mo16W4合金(jin)(jin)的(de)熱(re)塑性進行試驗所(suo)取得的(de)結(jie)果。顯(xian)然,電渣重熔冶煉可明顯(xian)提高此合金(jin)(jin)的(de)熱(re)塑性。合金(jin)(jin)鍛態(tai)的(de)熱(re)塑性高于鑄態(tai)。合金(jin)(jin)的(de)熱(re)加工(gong)(gong)及熱(re)成型(xing)溫度以1000~1200℃為宜。
七、熱(re)處理
在沒有(you)特殊(shu)規定和要求的情(qing)況(kuang)下,Hastelloy C-276合金進行固溶處理,即在1121℃下加熱(re)后急冷。在此種狀態(tai)下,Hastelloy C-276合金才具有(you)最佳的耐蝕、力學綜合性能。
八(ba)、應用(yong)
Hastelloy C-276合(he)金在冶金廠可生(sheng)產板、管、絲、帶、棒材以及鍛(duan)件和(he)鑄(zhu)件。此合(he)金由于在氯化物(wu)以及含各(ge)種有(you)機(ji)酸(suan)(suan)的(de)硫(liu)酸(suan)(suan)、亞硫(liu)酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、各(ge)種有(you)機(ji)酸(suan)(suan)、高溫氟化氫等介(jie)質中的(de)良好的(de)耐全(quan)面腐蝕和(he)局部(bu)腐蝕性能(neng),因此可制造耐這些介(jie)質腐蝕的(de)各(ge)種容器、管道、閥門、塔、槽等。
